未碳化物1水分5灰分5點至500-1500規(guī)格可定做四氯化碳30-65
臨朐縣海源活性炭廠，位于山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村，主產(chǎn)活性炭，產(chǎn)品型號、用途廣泛、誠信經(jīng)營、支持加工定制。
褐煤活性炭作為一種孔隙結(jié)構發(fā)達、比表面積大、選擇性吸附力強的炭質(zhì)吸附材料，已經(jīng)被廣泛應用于軍工、食品、冶金、化工、環(huán)保、醫(yī)藥等行業(yè)的精制和凈化過程。隨著近年來環(huán)境保護力度的加強、食品安全標準的提高、動力電池的興起，活性炭的需求量越來越大，已經(jīng)成為人們生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中不可或缺的重要產(chǎn)品。
世界褐煤活性炭制造與應用的歷史已逾，我國活性炭工業(yè)的發(fā)展也走過了半個多世紀，并取得了令人矚目的成就，我國已發(fā)展成為世界褐煤活性炭生產(chǎn)大國和出口大國，年產(chǎn)量超過60萬噸，出口量逾25萬噸。我國褐煤活性炭的制造起步于20世紀50年代初，生產(chǎn)能力從1951年的不足百噸猛增到20世紀80年代的近十萬噸，且活性炭的應用范圍迅速拓展，多種活性炭品種得到了發(fā)展;20世紀80年代后，隨著和國內(nèi)經(jīng)濟迅速發(fā)展，活性炭生產(chǎn)和應用進一步遞增，出口量迅速上升成為世界。近年來，儲能、VOCs捕集等新能源與環(huán)保行業(yè)對活性炭需求的增加，進一步激勵了活性炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展，開發(fā)出多種活性炭新品種，拓展了應用新領域。
國內(nèi)褐煤活性炭再生裝置也幾乎都是多層爐。多層爐的特征是可以長時間穩(wěn)定而連續(xù)運轉(zhuǎn)，往往可連續(xù)運轉(zhuǎn)一年左右，而且能長時間在25%~的廣范圍負責范圍內(nèi)穩(wěn)定運轉(zhuǎn))。一旦多層爐開始運轉(zhuǎn)并達到穩(wěn)定狀態(tài)后，在運轉(zhuǎn)方面則幾乎不需再另外花費勞動力。雖然為預防事故、仍需進行必要的日常運轉(zhuǎn)管理，例如需定時對溫度、燃燒器的燃燒情況等進行監(jiān)測，但是諸如操作閥門及操作燃燒器等調(diào)整工作則幾乎不需進行。
褐煤活性炭的再生損失是活性炭再生爐必然存在的問題，能夠?qū)r格昂貴的活性發(fā)進行、高回收率、的再生是再生爐設備不斷研制開發(fā)的目標和動力，通常引起褐煤活性炭再生損失的原因有三種:①活性炭在移送過程中的粉化損失。②委托再生時出現(xiàn)的裝卸搬運損失;③熱再生所造成的燃燒損失，再生損失量的多少決定了每年需要補充活性炭數(shù)量的多少，為盡可能降低再損先，除了考慮設備及再生條件之外，對再生系統(tǒng)中的活性炭的性質(zhì)也要進行充分研究，在再生系統(tǒng)中，包括粉化損失、裝卸搬運損失及炭燒損失在內(nèi)的活性。
蘭州鐵道學院主隊反進行了超聲波再生法的試驗，結(jié)果表明磁聲再生具有能耗小、工藝及設備簡單、褐煤活性炭損失小，可回收有用物質(zhì)褐煤活性炭進行再生實驗，考察了微波功率、載氣量、潔性炭量、再生時間以及再生次數(shù)等因素的影響，實驗結(jié)果表明在微波功率700W、載氣流量0.3L/min條件下，對8g的飽和活性炭進行3mn的再生處理后SO:產(chǎn)品氣濃度可達90%。
工業(yè)性再生裝置種類及其特點
對于吸附飽和的褐煤活性炭的再生方法通常有使用酸、堿的藥品再生祛以及在高溫下利用水煤氣進行活化反應的高溫熱再生兩種。藥品再生法曾經(jīng)作為醫(yī)藥品的脫色精制及發(fā)酵液脫色活性炭的再生方法，但由于再生過程中將產(chǎn)生大量廢水，同時增加中和、生物處理等廢水處理裝置，因此這種方法的實施在對排水水質(zhì)要求嚴格的地區(qū)有一定的困難;在高溫熱再生法中，由于吸附在活性炭上的有機物質(zhì)被加熱分解，若直接排放將造成空氣污染，但如果通過使用二次燃燒室等必要的對策，則能夠成為環(huán)保性能的裝置。
化學法再生一般都在原炭柱內(nèi)進行，不需再生設備，本節(jié)中對工業(yè)上廣泛使用的熱再生裝置進行敘述。
20世紀 70年代中期，對活性炭熱再生裝置的技術開發(fā)取得了突破性進展，多種再生爐在各個領域中得到了廣泛應用。目前國內(nèi)外使用較多的再生爐型有回轉(zhuǎn)爐、多層爐、移動層爐、流態(tài)化爐等，其中回轉(zhuǎn)爐與多層爐適用于大規(guī)模再生處理，其設備結(jié)構、工藝控制都與顆?；钚蕴恐圃旃に囍械幕罨癄t相似，而流態(tài)化爐再生設備是近年來出現(xiàn)的。
1.回轉(zhuǎn)爐
回轉(zhuǎn)爐的大特征是物料容易從爐中全部卸出，因此進行活性炭再生的企業(yè)為了承擔不同種類活性炭的再生作業(yè)，大多采用回轉(zhuǎn)設備爐進行再生。回轉(zhuǎn)爐爐腺有一段式和兩段式兩種形式，加熱方式則有內(nèi)熱式、外熱式和內(nèi)外兼熱式三種。其中內(nèi)熱式雖然可制造大型設備，一次性處理量大，但其結(jié)構不密封，而且難以控制高溫煙道氣流量、溫度等參數(shù)，使得活性炭的燃燒損失非常大:外熱式回轉(zhuǎn)爐由于是從爐體外側(cè)加熱，為了將熱量傳遞給活性炭，爐體只能采用耐熱金屬板制成，因此制造大型設備工藝較為困難，但是小型外熱式回轉(zhuǎn)爐完全可以滿足日生產(chǎn)量為300kg這樣小規(guī)模生產(chǎn)的需要。
整個再生系統(tǒng)主要由特殊耐熱不銹鋼筒體、爐體、給料出料裝置、機械傳動部分、保溫部分和控制系統(tǒng)等構成。它的優(yōu)點是既可用作再生爐亦可用作活化爐，對物料適應性強，設備故障低，連續(xù)進出料的特點使其處理量大。
褐煤活性炭酸堿藥劑再生
褐煤活性炭的吸附主要包括可逆吸附(又稱物理吸附)和不可逆吸附(又稱化學吸附)?；瘜W吸附是指吸附質(zhì)分子與活性炭表面的官能團發(fā)生化學反應形成圾為穩(wěn)定的化學鍵，因此吸附質(zhì)與活性炭結(jié)合牢固，不易脫除，使用酸堿再生的目的就是降低吸附質(zhì)與活性炭的親和力，增加吸附質(zhì)的溶解度從而達到良好的再生效果。酸堿再生法相較于熱再生法有許多優(yōu)點:①可在現(xiàn)場進行。無需卸載、運輸、再包裝的操作;②由于不經(jīng)過熱解步驟，炭損失幾乎沒有:@可回收有價值的吸附質(zhì);④用適當回收方法可將化學再生劑加以重復使用，酸堿再生法有針對性地選用酸、堿浸洗活性炭(同時輔以加溫，攪拌)。使之與吸附質(zhì)反應生成可溶性鹽類，從炭表面脫附達到使炭再生的目的，就再生機理而言，一方面酸堿改變了溶液pH值，可增大活性炭中被脫除物的溶煉度，從而使吸附的物質(zhì)從炭中脫出;另一方面，酸堿可直接與吸附質(zhì)發(fā)生化學反應，生成易溶于水的鹽類。該法特別適用于吸附量受pH值影響很大的場合，再生處理后用水將活性炭洗凈即可重新投入吸附應用。此法可直接在活性炭吸附裝置中進行再生，設備和運行管理均較方便，而且再生，炭損失小。但由于活性炭的物理吸附和化學吸附同時存在，隨著再生次數(shù)增加，再生炭的吸附率仍會漸次降低。
褐煤活性炭的再生系統(tǒng)
水處理用褐煤活性炭經(jīng)過干燥、炭化(熱解)與活化這三個步驟使吸附質(zhì)轉(zhuǎn)化為固定碳后被除去，從而實現(xiàn)再生的目的。根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗，整個再生過程一般需要約30min，其中前15min為干燥時間，在這段時間內(nèi)炭中的水分或者一部分低沸點有機物將被脫除;之后5min是吸附質(zhì)的炭化(即高溫熱解)階段，另有一部分揮發(fā)性吸附質(zhì)在這段時間內(nèi)亦將逸出;在后10min內(nèi)被吸附物質(zhì)產(chǎn)生的固定碳與活化氣體反應，使活性炭的孔徑重新開放，從而使吸附性能得到恢復。
典型水處理廠褐煤活性炭的熱再生過程是從接觸器把呈漿狀的失效炭輸送到脫水排水箱，經(jīng)120℃干燥脫水后將其轉(zhuǎn)移至一個有空氣的氣壓控制的。
褐煤活性炭再生條件
干燥和炭化階段也在一定程度上影響了再生效果，特別是炭化階段若開溫速度過快則對活性炭的活化階段有非常不利的影響，回轉(zhuǎn)再生裝置所得的再生活性炭的性質(zhì)狀態(tài)的變化。
褐煤活性炭基本上是非結(jié)晶性碳，它由微細的石墨狀微晶和將它們連接在一起的碳氫化合物部分組成。 褐煤活性炭初的原料煤，經(jīng)炭化、活化等過程后，活性炭中部分碳原子之間已形成了微晶碳(活性炭的基本結(jié)晶)，但是其面網(wǎng)結(jié)構卻沒有采取石墨那樣規(guī)則性的積層結(jié)構，而是形成圖1-1(b)那樣的亂層結(jié)構。除微晶碳外，活性炭前驅(qū)體經(jīng)炭化、活化等過程后仍然有部分未晶化的碳，活性炭被認為是由微晶群和其他未組成平行層的單個網(wǎng)狀平面以及無規(guī)則碳組成的多相物質(zhì)[。
目 前，在X射線衍射分析的基礎上，已發(fā)現(xiàn) 褐煤活性炭的微晶碳有兩種不同的結(jié)構，一種是類石墨結(jié)構的微晶碳，其大小隨炭化溫度而變化，大小約由三個平行的石墨層所組成，其寬度約為一個碳六角形的九倍，它與石墨相比，微晶碳中平面面網(wǎng)之間排列不整齊，稱為“亂層結(jié)構”，與石墨結(jié)構的比較如圖1-1所示;另外一種微晶碳是由于石墨網(wǎng)結(jié)構之間的軸向不同，面網(wǎng)之間的間距也不整齊，或石墨層間扭曲，可能因雜原子(如氧、氮等)的進入而穩(wěn)定，碳六面網(wǎng)被空間交聯(lián)而形成無序的結(jié)構。Riley認為，在大部分碳材料中(包括活性炭)均含有這兩種結(jié)構類型，而活性炭的終特性則取決于它是以哪種類型的結(jié)構為主
褐煤活性炭的孔隙結(jié)構
①孔隙結(jié)構的形態(tài)。活性炭的孔隙是在活化過程中，基本微晶之間清除了各種含碳化合物和無序碳(有時也從基本微晶的石墨層中除去部分碳)之后產(chǎn)生的孔隙，孔隙的大小、形狀和分布等因制備活性炭的原料、炭化及活化的過程和方法等不同而有所差異，不同的孔隙結(jié)構能夠發(fā)揮出相應的功能。1960年杜比寧把活性炭的孔分為大孔(孔徑大于50nm)、中孔(或稱過渡孔，孔徑2微孔 50nm)和微孔(孔徑小于2nm)三類，
褐煤活性炭中的微孔是活性炭微晶結(jié)構中彎曲和變形的芳環(huán)層或帶之間的具有分子尺寸大小的間隙?？紫兜男螤钍切螒B(tài)各異的，使用不同的研究方法發(fā)現(xiàn):有些是一端封閉的毛細管孔或兩端敞開的毛細管孔，有些孔隙具有縮小的入口(瓶狀孔)，還有一些是兩平面之間或多或少比較規(guī)則的狹縫狀孔、V形孔等。
根據(jù)制造方法、外觀形狀、用途功能以及孔經(jīng)大小的不同，可以將 褐煤活性炭分為不同種類。從形態(tài)來看，可以分為顆?；钚蕴亢头蹱罨钚蕴浚w?；钚运岵婵煞譃闊o定形和定形兩大類;依據(jù)原料的不同，可以將活性炭分為焦木質(zhì)、石油、煤質(zhì)和樹脂活性炭;根據(jù)使用功能的不同又可以分為液體吸附、催化性能、氣體吸附活性炭;從制造方法來劃分，又分為物理法、化學法和物理化學生活性炭。具體分類和主要用途。
褐煤活性炭在制藥領域的應用
一、維生素
1.維生素 A
利用褐煤活性炭能吸附胡蘿卜素的性質(zhì)，可將維生素A從胡蘿卜素中分離出來，也可利用活性炭將維生素A和維生素D分離，將從魚肝油制得的濃縮物那解在庚鎬里，并通過活性炭吸附柱過濾，然后，以新鮮庚烷洗提吸附物，則椎生素D被洗脫，其次為維生素A。
2. 維生素B(硫胺素)
維生素B:對維持人體正常的糖代謝具有重要的作用，也是抗神經(jīng)炎的因素，將酵母用水抽提，加入中性乙酸鉛使一些雜質(zhì)沉淀，過濾后濾液用氫氧化鋇處理使膠質(zhì)沉淀出來，過量的氫氧化鋇用硫酸除去，溶液中的其他雜質(zhì)用硫酸汞除去，并將活性炭加入濾液吸附硫胺素，后用0.1mol/L鹽酸的50%乙醇溶液來洗滌硫胺素，近年來也合成了結(jié)構和維生素Bi相似的呋喃硫胺，又稱“新B┐"。
3.維生素 B3
維生素Ba，也稱為煙酸或維生素PP，是人體必需的13種維生素之一對于維持神經(jīng)系統(tǒng)健康和腦機能的正常運作有著重要的作用。褐煤活性炭對維生素 B:有著較強的吸附能力，吸附量可達100mg/g;同時也具備良好的緩釋性能，在較長的時間內(nèi)藥物緩釋平穩(wěn)，從而實現(xiàn)長效的治療目的。
4.維生素 C
維生素C，即抗壞血酸，易被氧化成為去氫抗壞血酸，是一種強還原劑工業(yè)上由山梨醇為原料制造，但粗品要經(jīng)褐煤活性炭脫色后再結(jié)晶。維生素C液的脫色是一個很重要的程序，說它重要是因為維生素C太容易被氧化轉(zhuǎn)成去氫抗壞血酸，降低成品的品質(zhì)。而這一轉(zhuǎn)化程度又往往與炭的類型關系切，所以對炭的選擇就顯得特別關鍵，因活性炭本身是促使轉(zhuǎn)化的催化劑，如含氮元素的炭具有很強的氧化能力，而只有含氧官能團的炭才具有還原性另外，脫色時介質(zhì)的氛圍也很關鍵，在溶液中脫色時充氮或使用硫化鈉、硫硫酸鈉浸漬活性炭也可減弱抗壞血酸的氧化。也有將活性炭制成濕炭使用，活性炭浸水后可以將炭孔隙中的空氣排走，但好還是選擇一種稱為“抗氧活性炭”的制品。除了炭的性能外，炭中含有的雜質(zhì)也很關鍵，特別是含鐵很低，好是100mg/kg以下。近年在開發(fā)使用顆?；钚蕴垦b填吸附塔進行續(xù)脫色。
5.維生素D
維生素D，為類固醇類衍生物，有五種化合物，存在于部分天然食物中具有抗佝僂病的作用。利用褐煤活性炭將維生素D從自溶酵母中
6.維生素 E
維生素E，是一種脂溶性維生素，溶于脂肪和乙醇等有機溶劑中，能夠改善血液循環(huán)、促進性激素分泌。維生素E存在于芝麻油中，在用褐煤活性炭對芝麻油進行脫色處理的時候，會吸附部分維生素E。采用活性炭處理芝麻油時，維生素E的損失小，損失量約為5%。
7.維生素 G
維生素G，又叫核黃素，是體內(nèi)黃酶類輔基的組成部分，缺乏時會影響機體生物氧化和新陳代謝。應用吸附劑從乳清中制備維生素G的濃縮物。乳清中的維生素，先在低溫下用白土吸附，然后用熱水洗滌出來，洗滌液中的維生素用活性炭吸附聚集，然后用乙醇-苯混合液解吸，之后蒸去乙醇和苯而得到維生素G。
8.維生素 H
維生素H，是水溶性的維生素，是脂肪和蛋白質(zhì)正常代謝不可缺少的物質(zhì)，維持人體生長、發(fā)育和健康，利用活性炭從米糠中獲得增濃60~90倍的維生素 H(后來證明其為維生素B6和維生素B5的混合物)。這個過程之所以獲得成功，是依賴于預先的幾個步驟。經(jīng)酸化的米糠提取液用白土來吸附維生素 B，濾液經(jīng)中和后加以蒸干，進而用無水乙醇來萃取此固體干物質(zhì)，萃取物利用水稀釋后使用活性炭來吸附其中的維生素H。后再用正丁醇或其他適當?shù)娜軇⒒钚蕴可系木S生素H洗滌出來。
二、抗生素
1.青霉素
青霉素是抗生素的一種，具有抗菌殺菌的作用。早期提取青霉素的方法主要是采用活性炭吸附，然后使用有機溶劑洗提。
將青霉素菌種接種在滅菌的適當肉汁培養(yǎng)基內(nèi)，在無菌條件下經(jīng)70~80h的發(fā)酵，當發(fā)酵完成后將肉汁過濾，此肉汁中含青霉素百萬分之三十左右，冷卻到可操作的低溫度，以防止青霉素被破壞。然后加入足量的活性炭來吸附青霉素。此混合料攪拌10min后過濾，炭濾餅用適當?shù)娜軇┫礈烨嗝顾亍Ｏ礈鞎r，應先將炭濾餅從濾機上取下，然后與溶劑混合攪拌20min過濾，這樣效果好些?？捎谜婵照麴s法將丙酮分離，所得之青霉素濃縮液冷卻至0℃并酸化至pH=2，再溶于某些有機溶劑中，例如乙酸乙酯、醇、醚、戊酸乙酯、環(huán)己烷、三氯甲烷等。將含有青霉素的有機溶劑與稀碳酸氫鈉溶液混合，形成的青霉素鈉鹽溶于水相，經(jīng)與有機溶劑分離后，在冷凍和高真空下去水?；钚蕴恳灿糜谇嗝顾厣a(chǎn)中的過濾環(huán)節(jié)。
鏈霉素
1943年，美國科學家塞爾曼·A·瓦克斯曼從銷等菌中提取獲得了銷霉菌，該菌是一種從灰鏈霉菌培養(yǎng)液中提取的抗生素，屬于氨易帶資操性化會物，易溶于水，不溶于大多數(shù)有機溶劑，活性炭在銷霉需的生產(chǎn)過程中主要配到脫色的作用。純凈的淡灰鏈絲菌接種在無蕖培養(yǎng)基上，保持無需條件下與空氣在25~30℃下接觸發(fā)酵數(shù)天，將此培養(yǎng)肉汁過濾，濾液調(diào)節(jié)傳度至pH0=7。然后加入活性炭，褐煤活性炭的添加量影響脫色過程，應該嚴格控制，添加量不夠吸附不完全，但添加量大多則降低洗滌產(chǎn)量，過濾將炭與溶液分離。用乙醇洗滌炭餅，以除去吸留于炭上的雜質(zhì)，然后用已經(jīng)酸化過的甲酶將鏈霉素從觀上洗滌下來(在酸性環(huán)境活性炭無法吸附鏈霉素)，將此洗滌液中和后嚴格控制條件，采用真空蒸發(fā)得到純度為25%~30%的粗品。后利用活性炭在pH-2時不吸附鏈霉素而可吸附雜質(zhì)的特性來精制，再利用活性炭在pH=7時可吸附鏈霉素的特性，將它分離出來，炭上的鏈霉素用酸度調(diào)節(jié)到pH=2.5的新丙酮洗滌出來，經(jīng)濃縮析出純品，
三、去致熱原
凡不經(jīng)人和動物腸胃吸收的藥物，而采用靜脈灌注或皮下注射的藥物。其水溶液消毒滅菌顯然是極重要的。藥液中雖然不存在微生物，但仍不能用作注射液，這是由于在消毒時溶液中的細菌形成了某種副產(chǎn)物，某些細菌還產(chǎn)生耐熱性的物質(zhì)，這些物質(zhì)總稱為熱原(pyrogen)，當注射液(針劑或大輸液)中含有熱原時，注射到動物體內(nèi)在15min~8h內(nèi)即發(fā)生一系列生理反應，其特征是發(fā)熱、發(fā)抖又伴隨著體溫降低，還可能發(fā)生惡心、嘔吐、頭痛和蛋白尿等。
普通蒸餾水中可能存在大量的致熱原，如采用蒸餾法去除致熱原，則需要特殊設計的蒸餾裝置。但只要在水中加入很少的粉狀活性炭(如0.1%)接觸數(shù)分鐘就可除去致熱原。要濾去活性炭要有的濾器，既要固態(tài)物完全濾去又要有滅菌要求，
當加入右旋糖等藥物于經(jīng)過制備的水中時，還能導入致熱原，因此不能采用蒸餾法凈化而應用活性炭吸附。然而有些藥物會被活性炭吸附而使有效成分降低，因此要考慮這一因素而適當加大投藥量，以抵消被吸附的藥物量，很奇怪，顆粒活性炭是無效的，只有粉狀活性炭才適用。
褐煤活性炭在食品工業(yè)中的應用
蔗糖
我國是世界第四大產(chǎn)糖國，每年的食糖總產(chǎn)量約為1300t。澄清工藝是制糖生產(chǎn)的環(huán)節(jié)，也是關鍵環(huán)節(jié)，對于提高產(chǎn)品質(zhì)量和糖分回收具有重要作用。吸附脫色是一種重要的澄清工藝。在活性炭未出現(xiàn)時，主要是用骨炭來處理。骨炭是由牛骨干燥破碎后，于600~850℃下隔絕空氣干餾制得，收率為65%左右。由于骨炭的灰分含量大，含碳量低，脫色效果比較差。之后逐漸被褐煤活性炭所取代。
從20世紀初成功制造褐煤活性炭開始，首入應用領域的是蔗糖脫色精制，蔗液的精制有許多步驟。以石灰來澄清，再濃縮結(jié)晶出初步精制的糖，稱粗糖，純度約96%。經(jīng)洗滌的結(jié)晶再溶解在水中，成為50%~60%的糖液，再下一個步驟就是澄清，主要是加入石灰使糖液成微堿性，再用磷酸中和，生成的磷酸鈣可吸附雜質(zhì)，用過濾法除去，然后用活性炭脫色。
我 國蔗糖盛產(chǎn)于華南地區(qū)，其生產(chǎn)方法很少采用由紅糖加工精制成白糖，所以沒有大量使用骨炭或褐煤活性炭。糖廠都采用二氧化硫漂白，將色素還原，這就有可能在以后同空氣接觸的過程中，顏色會泛黃，但大部分的有色膠體都能被所形成的亞硫酸鈣吸附除去。不過當糖色重時，以活性炭脫色還是很必要的，并還有脫臭作用。而二氧化硫漂白，既不環(huán)保又對人體有危害，應加以改進。
利用活性炭脫色時，糖液的pH值至關重要。偏酸性時易引起糖的轉(zhuǎn)化，但脫色效果好，因此控制pH=7為佳。糖液稀有利脫色。
